跟踪C++内存分配

使用Valgrind及其工具Massif。其示例输出(其一部分):

99.48% (20,000B) (heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
->49.74% (10,000B) 0x804841A: main (example.c:20)
| 
->39.79% (8,000B) 0x80483C2: g (example.c:5)
| ->19.90% (4,000B) 0x80483E2: f (example.c:11)
| | ->19.90% (4,000B) 0x8048431: main (example.c:23)
| |   
| ->19.90% (4,000B) 0x8048436: main (example.c:25)
|   
->09.95% (2,000B) 0x80483DA: f (example.c:10)
  ->09.95% (2,000B) 0x8048431: main (example.c:23)

因此,您将获得详细信息:

• 谁分配了内存(上例中的函数:g()、f()和main());您还可以获得完整的回溯,从而分配函数,
• 事情发生的时候,,
• 它占所有分配内存的百分比是多少(g:39.7%,f:9.95%,main:49.7%)。

这是 Massif manual

另外,我刚读到你在Windows上。不过我会留下答案,因为它给出了一幅图片,说明了您可以从一个可能的工具中获得什么。

微软拥有完善的内存跟踪功能。然而,由于某些原因,它们在开发人员社区中并不是很有名。这些是CRT调试函数。好的起点是 CRT Debug Heap functions .

有关更多详细信息,请查看以下链接

1. Heap state reporting functions
2. Tracking heap allocation requests

对于一个通用C++内存跟踪器,您需要重载以下内容:

global operator new
global operator new []
global operator delete
global operator delete []
any class allocators
any in-place allocators

棘手的一点是获取有用的信息,重载运算符只有分配器的大小信息和删除的内存指针。答案之一是使用宏。我知道。肮脏的示例-放置在包含在所有源文件中的标题中:

#undef new

void *operator new (size_t size, char *file, int line, char *function);
// other operators

#define new new (__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

并使用以下内容创建源文件:

void *operator new (size_t size, char *file, int line, char *function)
{
  // add tracking code here...
  return malloc (size);
}

只有在类作用域中未定义任何新运算符时,上述操作才有效。如果您在类范围内有一些,请执行以下操作:

#define NEW new (__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)

并将“新类型”替换为“新类型”,但这可能需要更改大量代码。

由于它是一个宏,删除内存跟踪器非常简单,因此标题变为:

#if defined ENABLED_MEMORY_TRACKER
#undef new

void *operator new (size_t size, char *file, int line, char *function);
// other operators

#define NEW new (__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)
#else
#define NEW new
#endif

以及实施文件:

#if defined ENABLED_MEMORY_TRACKER
void *operator new (size_t size, char *file, int line, char *function)
{
  // add tracking code here...
  return malloc (size);
}
endif

对@Skizz的回答

std::source_location 而不是像这样的宏 __FILE__ 和 __LINE__ .

(由于这是一个重大的简化,我认为它应该得到一个单独的答案)。

在MacOSX上,您可以使用代码分析工具Shark来实现这一点,IIRC。

在Xcode上,您可以使用工具来跟踪分配、VM使用和其他几个参数。主要受iOS开发者欢迎,但值得一试。

“堆随时间变化的图形表示”-接近您要查找的内容在中实现 Intel(R) Single Event API ,详情请参阅 this article (放在这里相当大)。

VisualStudioIDE具有内置的堆分析支持(自2015年以来),这可能是最容易开始的。它具有随时间变化的堆使用情况的图形视图,并且可以按函数/方法跟踪分配。

• Measure memory usage in Visual Studio

CRT还具有调试和概要文件支持,这更详细、更低级。您可以使用其他工具跟踪数据并绘制结果:

• CRT Debug Heap Details

特别是看 _CrtMemCheckpoint 以及相关功能。